Science >> Wetenschap >  >> Energie

Een vergelijking afleiden die de golflengte en energie relateert?

De vergelijking die de golflengte en energie relateert, is afgeleid van de volgende concepten:

* de kwantumtheorie van Planck: Max Planck stelde voor dat energie wordt gekwantiseerd, wat betekent dat het alleen kan bestaan ​​in discrete pakketten genaamd Quanta. De energie van een kwantum is recht evenredig met zijn frequentie (ν). Deze relatie wordt uitgedrukt als:

E =Hν

waar:

* E is de energie van de kwantum (in joules)

* H is de constante van Planck (6.626 x 10⁻³⁴ j · s)

* ν is de frequentie van de straling (in Hz)

* Dualiteit van golfdeeltjes: Licht vertoont zowel golfachtige als deeltjesachtige eigenschappen. De relatie tussen golflengte (λ) en frequentie (ν) wordt gegeven door:

C =λν

waar:

* C is de snelheid van het licht in een vacuüm (3,00 x 10⁸ m/s)

* λ is de golflengte van de straling (in meters)

afleiding:

1. Vervang de frequentie (ν) van de golfvergelijking in de vergelijking van Planck:

E =h (c/λ)

2. Herschik de vergelijking om de relatie tussen energie en golflengte te krijgen:

e =hc/λ

Deze vergelijking vertegenwoordigt de relatie tussen de energie van een foton (E) en zijn golflengte (λ):

* Energie is omgekeerd evenredig met de golflengte: Langere golflengten komen overeen met lagere energieën, terwijl kortere golflengten overeenkomen met hogere energieën.

Belangrijke punten om te onthouden:

* Deze vergelijking is van toepassing op elektromagnetische straling, inclusief licht, röntgenfoto's en radiogolven.

* De energie -eenheden worden meestal uitgedrukt in Joules (J) of elektronenvolt (EV).

* De golflengte -eenheden worden meestal uitgedrukt in meters (M) of nanometers (NM).